Способ электроискрового легирования

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 965700(51) М. Кл з В 23 Р 1/18 Государственнмк комнтет СССР Опубликовано 15,10.82. Бюллетень38Дата опубликования описания 25,10.82(53) УДК 621.9. .048.4.06 (088.8) пю делам нэооретений и открытийА. Е. Гитлевич, В. С, Ревуцкая, В. М. Ревуцкий и Ю. В. Петраковский ч ь ф 3 Институт прикладной физики АН МолавскВЖСР.(54) СПОСОБ Э,ЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ 1Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, и в частности к электроискровому легированию поверхностей деталей.Известен способ электроискрового легирования свободными электродами-гранулами, которым сообшают движение относительно обрабатываемой поверхности посредством токонесущего элемента 11,При указанном способе, за счет большой плошади соприкосновения между обрабаты в ваемой деталью и гранулами и неравномерности вибровозбуждения гранул по всей поверхности, детали создаются неблагоприятные условия для ведения процесса.Это, во-первых, появление разрядов между гранулами и режим короткого замыкания для генератора, что уменьшает долю полезных искровых разрядов. Во-вторых, происходит сваривание гранул между собой их их виброуплотнение, что ухудшает стабильность процесса. Кроме того, указанным способом 2 о возможно нанесение покрытия только на выпуклые поверхности.Целью настоящего изобретения является увеличение производительности и расширение технологических возможностей процесса электроискрового легирования свободными электродами-гранулами.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электроискрового легирования токонесущий элемент располагают над поверхностью обрабатываемой детали на расстоянии О,1 - 0,3 диаметра гранулы и сообщают ему относительное движение по траектории,эквидистантной обрабатываемой поверхности со скоростью 1 - 15 м/с,Для получения покрытий из порошковых материалов процесс ведут в среде взвешенных дисперсных частиц легирующего материала.На фиг. 1 показано относительное.расположение токонесушего элемента и электрода-гранулы над поверхностью обрабатываемой детали. На фиг. 2 и 3 показаны примеры реализации способа.Над поверхностью обрабатываемой детали 1 располагают токонесущий элемент 2 на расстоянии 0,1 - 0,3 диаметра электродагранулы 3.При движении токонесущего элемента относительно поверхности детали, электродыгранулы увлекаются им. При этом исключается попадание гранулы под основание токонесущего элемента и возникновение непосредственного контакта между обрабатываемой деталью и токонесущим элементом.При скорости движения электродов-гра нул относительно обрабатываемой поверхности от 1. м/с до 15 м/с они за счет встречающихся на их пути микронеровностей отскакивают от детали, совершая хаотическое колебательное движение в направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности, оставаясь при этом в контакте с токонесущим элементом. Это приводит к периодическому контактированию гранулы с оффабатываемой деталью, что вызывает искровой разряд между ними. 15При определенном количестве гранул на единицу длины токонесущего элемента и определенной скорости их движения возможна синхронизация между частотой контактирования и рабочей частотой генератора импульсов тока. В зависимости от геометрии обрабатываемой поверхности токонесущие элементы могут иметь различную форму.В каждом из приведенных примеров необ-, ходимым является обеспечение относительной скорости движения гранул от 1 м/с до 25 15 м/с. Гранулы должны иметь преимущественно сферическую форму с малым разбросом по диаметру. Гранулы малых размеров ( - 5 мм) используются при легировании на мягких энергетических режимах деталей небольших размеров. Для легирования крупногабаритных деталей и при использовании грубых режимов обработки применяют гранулы с диаметром в интервале 5 - 12 мм.Для получения покрытий сложного состава одновременно используются гранулы различных материалов, например хрома, гра фита и карбида хрома. Кроме этого, способ позволяет получить покрытия из порошковых материалов. Для этого легирование ведется в среде, состоящей из взвешенных в рабочей зоне дисперсных частиц. Если необ О ходимо получить покрытия, близкие по свойствам к свойствам порошкового материала, используются гранулы из эрозионностойкого материала, например медь, а дисперсный материал подается в рабочей зоне. Возможно 45 одновременное нанесение покрытия с гранул и из порошковых материалов. Условия для сжижения порошка в рабочей зоне создаются токонесущими элементами и гранулами, движущимися с высокой скоростью, Поток дисперсного материала, подаваемый из до затора, попадая в рабочую зону, дробится, увлекается по ходу движения, взвешивается, создавая равномерную плотность на всех участках рабочей зоны, Частицы, попавшие в канал искрового разряда, плавятся и наносятся на деталь.Дисперсность порошкового материала, используемого для нанесения покрытия указанным выше способом, может находиться в пределе 0,1 - 00 мкм, Расход порошка определяется размером рабчей зоны, количес 1- вом гранул и токонесущих элементов, частотой и энергией разряда, дисперсностью и в каждом конкретном случае выбирается отдельноПример /. Для легирования внутренней поверхности диаметром 80 мм используются восемь токонесущих элементов, расположенных радиально. Количество гранул на сантиметр рабочей длины токонесущего элемента составляет 2 гранулы при их диаметре г 1,1 = 6 мм, Скорость вращения токонесущих элементов = 2800 об/мин. Используется генератор ЭФИМ, режим 33. Скорость вертикальной подачи 0,5 мм/с. Материал легирующих электродов - Ст. 45. Графит, спеченный материал ВК. Материал детали - Ст. 45, Т 1, При времени легирования 0,5 мин/ /см образуется сплошное покрытие по всей площади. Удельный привес при этом составляет 15 - 20 мг/см 2 мин.Пример 2. Режим обработки, как в примере 1, Материал гранул - медь. Используется смесь порошковых материалов карбида вольфрама и 10 О/о кобальта с общим расходом 25 г/мин. Струя порошкового материала подается на расстоянии 10 мм от рабочей зоны. Привес при этом находится в пределах 20 - 30 г/см мин.Покрытие сплошное, равномерное, Предлагаемый способ позволяет исключить режим КЗ из работы генератора, что приводит к повышению КПД и, следовательно, производительности. Расширяется номен. клатура обрабатываемых деталей.Устранение слоя гранул из разрядной цепи исключает сваривание гранул между собой и с деталью, и способствует получению высоких качественных характеристик поверхностного слоя (равномерность, сплошность).Формула изобретения1. Способ электроискрового легированиясвободными электродами-гранулами, которым сообщают движение относительно обрабатываемой поверхности посредством токо- несущего элемента, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и расширения технологических возможностей процесса, токонесущий элемент располагают над поверхностью обрабатываемой, детали на расстоянии 0,1 - 0,3 диаметра гранулы и сообщают ему относительное движение по траектории эквидистантной обрабатываемой поверхности со скоростью 1 - 15 м/с.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,с целью получения покрытий из порошковых материалов, процесс ведут в среде взвешен965700 ных дисперсных частиц легирующего материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61. Андреев В. И. и др. Механизация процесса электроискрового упрочнения, - 4 Электронная обработка материалов, 1974,3,с. 83,Составитель Г. Ганзбург Редактор Г. Гербер Техред А. Бойкас Корректор Н Король Заказ 7187/17 Тираж 1153 Подписное ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4